试卷答案
寻你做寻,想你所想

河南省新未来2022-2023高一下学期6月期末联考物理试题

河南省新未来2022-2023学年高一下学期6月期末联考物理试题
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.从t=0时刻开始,一质点的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.质点可能做曲线运动 B.质点运动的初速度一定不为零
C.质点运动的速度越来越大 D.质点运动的加速度不变
【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A. 位移-时间图像对应物体都做直线运动,A错误;
B.图像初始状态切线水平,初速度为0,B错误;
C.图像切线的斜率越来越大,速度越来越大,C正确;
D.质点速度越来越大,位移时间图像可以看成速度大小变化情况,但无法看出加速度变化情况,D错误;
故答案为:C。
【分析】位移时间图像切线斜率反应速度大小,位移-时间图像对应物体都做直线运动。
2.当一带电云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带上电荷,避雷针周围电场的电场线分布如图中虚线所示.一个电子以一定的速度进入电场(仅受电场力作用),轨迹如图中实线所示,则下列说法正确的是(  )
A.避雷针尖端带负电
B.电子一定是从 A向B运动
C.电子在A点加速度比在B点加速度小
D.若将电子从B点由静止释放,电子运动轨迹将与电场线重合
【答案】C
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A.如果云层带负电,由于静电感应,尖端将带上正电荷,A错误;
B.尖端带负电,电子可以由B运动到A,B错误;
C.B点靠近尖端,电场强度较大,加速度较大,C正确;
D.因为不是匀强电场,不能保持电场力方向总于速度方向一致,所以电子运动轨迹不可能与电场线重合,D错误。
故答案为:C。
【分析】尖端附近场强大,电场力大,加速度较大。静电感应使尖端带电。
3.图甲为运动员掷铅球比赛时的情景,铅球掷出后,在空中运动的轨迹如图乙所示.a、b、c、d、e为轨迹上五点,c为轨迹的最高点,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.铅球从d点到e点的过程比从a点到6点的过程中速度变化快
B.铅球从a点运动到c点和从c点运动到e点速度变化方向相同
C.铅球运动到c点时重力的功率最小,但不为零
D.铅球从a点运动到e点,合外力做的功小于重力势能的减少量
【答案】B
【知识点】曲线运动;功率及其计算
【解析】【解答】A.球做抛体运动,加速度恒定为重力加速度,所以每点速度变化快慢都相同,A错误;
B.加速度恒定为重力加速度,所以每点速度变化方向相同,B正确;
C.C点只有水平速度,重力功率为0,C错误;
D. 铅球从a点运动到e点 ,由于是抛体运动,合外力做功即为重力做功,根据功能关系,重力做功等于于重力势能的减少量,D错误 ;
故答案为:B。
【分析】物体运动过程只受重力作用,是抛体运动,加速度恒定,速度变化方向恒定。
4.2023年5月30日,“神舟十六号”载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口。“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站,“神舟十五号”已于6月4日返回地面,空间站运行在离地约400km的圆轨道上.空间站绕地球做匀速圆周运动.下列说法正确的是(  )
A. “神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B.空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C.“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行,然后加速才能实现对接
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,飞船的速度会增大
【答案】D
【知识点】万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为最小发射速度,所以“神舟十六号”的发射速度不小于第一宇宙速度,A错误;
B. 第一宇宙速度为圆轨道最大运行速度,空间站在轨运行速度不大于第一宇宙速度,B错误;
C.卫星追击是先减速降低轨道,再加速升高轨道追击,不是在直接在同轨道加速追击,C错误;
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,重力势能转化为动能,动能增加,速度增加,D正确;
故答案为:D。
【分析】第一宇宙速度为最小发射速度,最大环绕速度,卫星追击是先减速降低轨道,再加速升高轨道追击。
5.如图所示,用卡车通过装置拖货轮靠岸,卡车以速度v匀速向前行驶,定滑轮左侧的绳与竖直方向的夹角为0,右侧的绳与竖直方向的夹角为a,此时货轮的速度大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】将卡车速度分解为沿绳子和垂直绳子方向速度,沿绳子方向速度为,将货轮速度分解为沿绳子和垂直绳子方向速度,沿绳子方向速度为,,故答案为:A。
【分析】卡车速度以及货轮速度为实际速度,为合速度,将其分别分解为沿绳子速度以及垂直绳子方向速度。
6.摩天轮边缘悬挂座舱,乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.乘客旅行包放置在该摩天轮座舱水平板上,旅行包始终与水平板保持相对静止,在从最高点运动到最低点的过程中(  )
A.座舱水平板对旅行包的支持力先增大后减小
B.座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小
C.合力对旅行包先做正功后做负功
D.重力对旅行包做功的功率保持不变
【答案】B
【知识点】功的计算;功率及其计算
【解析】【解答】A. 乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动 ,合力指向圆心,加速度指向圆心,在竖直方向先有向下加速度后有向上加速度,支持力先小于重力,后大于重力,所以在从最高点运动到最低点的过程中,支持力一直增大,A错误;
B.水平方向加速度先增大后减小,所以摩擦力也先增大后减小,B正确;
C. 匀速圆周运动,合力与运动方向垂直,不做功,C错误;
D.物体运动到水平位置重力功率为零,其他位置重力功率不为零,所以重力功率不可能保持不变,D错误;
故答案为:B。
【分析】将向心加速度分解为水平以及竖直方向,即可得出支持力以及摩擦力大小变化情况。
7.如图甲所示,质量为m的物块放在光滑的水平面上,从t=0时刻,在水平拉力作用下由静止开始运动,拉力的功率随时间变化如图乙所示,则t=t0时刻物块的速度大小为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】 【解答】拉力做功即为合力做功,图像与坐标轴围成的面积即为合力做功,根据动能定理可得,故答案为:C。
【分析】合力做功等于动能变化,图像与坐标轴围成的面积即为合力做功。
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上,O为转盘圆心,B.O间距大于 A、
O间距,B杯中装满水,A杯是空杯,转盘在电动机的带动下匀速转动,A、B两杯与转盘始终
保持相对静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.A受到的摩擦力比B的大
B.B受到的摩擦力比 A的大
C.增大转动的角速度,B一定先滑动
D.增大转动的角速度,A有可能先滑动
【答案】B,C
【知识点】匀速圆周运动;向心力
【解析】【解答】AB.两个物体共轴转动,角速度相同,摩擦力提供向心力,,角速度相同,圆周运动半径越大,向心力越大,摩擦力越大,B的摩擦力较大,A错误,B正确;
BC.B圆周运动所需向心力较大,摩擦力提供向心力, 增大转动的角速度 ,所以肯定B先达到最大静摩擦力,B一定先滑动,C正确,D错误;
故答案为:BC。
【分析】摩擦力提供向心力,共轴转动,角速度相等,半径越大,向心力越大。
9.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角0=60°,两带电小球均可视为点电荷.已知重力加速度为g,静电力常量为k.则下列说法正确的是(  )
A.细线的长为
B.带电小球B在A处的电场强度大小为
C.若小球A电荷量缓慢减小则A,B两球间的库仑力不断减小
D.若小球A电荷量缓慢减小,则细线上的拉力不断减小
【答案】A,B,C
【知识点】库仑定律;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.由受力平衡可得电场力大小为,电场强度为,根据库仑定律,,由由几何关系绳长等于,AB都正确;
CD.重力拉力与库仑力可以围成一个封闭的矢量三角形,该矢量三角形与三角形OAB相似,所以有,mg和OB,OA不变,所以F拉不变, 若小球A电荷量缓慢减小 ,AB间距减小,库仑力减小,C正确,D错误;
故答案为:ABC。
【分析】利用库仑定律求解库仑力,利用相似三角形求解力的变化。
10.如图所示,倾角=37°的粗糙斜面体固定在水平面上,一轻质弹簧放在斜面上,下端固定,弹簧处于自然状态.质量为1kg的物块(可视为质点)从斜面上某点由静止释放,物块向下运动1m时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为2J,物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大.取重力加速度 g=10m/s2,sin 37°=0.6.cos 37=0.8.则下列说法正确的是(  )
A.物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
B.弹簧的劲度系数为20N/m
C.从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能全部转化为摩擦产生的内能
D.物块向下运动过程中动能最大的位置仍不变
【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】AB.动能达到最大,摩擦力与弹力的合力等于重力向下分力,, 物块向下运动1m时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为2J ,速度为2米每秒,可得加速度大小为2米每二次方秒,,联立两个式子可得动摩擦因数为0.5,F弹为2N,由胡克定律可得劲度系数为20牛每米,A错误,B正确;
C.从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能转化为摩擦产生的内能以及弹簧弹性势能,C错误;
D:始物向下运动过程中动能最大的位置仍不变 ,D正确;
故答案为:BD。
【分析】物块运动过程机械能转化为内能和弹簧弹性势能,受力平衡时,速度最大。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”实验.
(1)下图是实验时补偿阻力的情形,其中正确的是   (填字母).
(2)如图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,已知打点计时器电源频率为50Hz,其中A,B,C,D,E,F,G是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,由纸带求出小车的加速度的大小为   m/s2(计算结果保留2位有效数字),如果当时电源的频率f<50Hz,但实验小组同学并不知道,那么测得的加速度值与真实值相比   (填“偏大”或“偏小”)。
(3)在满足实验条件时,研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量,但其他操作均正确)的关系,得到a与F的关系应该是图丙中的_(填“1”“2”或“3”).
【答案】(1)B
(2)0.20;偏大
(3)1
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)补偿阻力要不加砝码拉动,后面要拖着纸带,所以答案为:B。
(2)根据逐差法求解加速度,频率偏小,打点时间偏大,所以计算时实际距离变得更长,但计算的时间不变,因为同学并不知道,由加速度的表达式可得,a偏大。
(3) 忘记测量砝码盘的质量 ,但砝码盘也会产生拉力,所以加速度对应会偏大一些,所以为图1。
【分析】(1)补偿阻力要不加砝码拉动,后面要拖着纸带。
(2)频率偏小,打点时间偏大,逐差法求解加速度。
(3) 忘记测量砝码盘的质量 ,但砝码盘也会产生拉力,所以单独砝码较小的拉力产生了更大的加速度,加速度偏大。
12.某同学用气垫导轨来验证机械能守恒定律,装置如图所示,装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置,细线绕过固定在导轨右端的定滑轮,一端与滑块连接、另一端悬挂钩码.已知遮光条宽度为d,滑块与遮光条的总质量为M.A到光电门中心距离为工钩码的质量为m,当地重力加速度为g.
(1)开通气源,先调节气垫导轨水平,取下细线和钩码,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块能   ,说明气垫导轨水平。
(2)挂上钩码将滑块从静测得滑块通光电门时遮光条的遮光时间为t如果表达式   成立(用题中所给物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(3)改变钩码质量,多次实验,每次让滑块从A点由静止释放,测得多组钩码质量m及遮光条遮光时间作t2 -图像,如果图像是一条倾斜直线且图像的斜率为   ,图像与纵轴的截距为   ,则机械能守恒定律得到验证.(均用题中所给物理量的符号表示)
【答案】(1)静止
(2)
(3);
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1) 导轨水平,滑块不能滑动保持静止。
(2)钩码减小的重力势能转化为钩码和滑块的动能,即。
(3)由 得,对应图像斜率为, 图像与纵轴的截距为。
【分析】(1)导轨水平,滑块不能滑动保持静止。
(2)忽略空气阻力,减小的重力势能等于整体增加的动能。
(3)由(2)中表达式得到图像斜率与截距。
13.如图所示,质量均为m、电荷量相同的小球A、B,用长均为L的绝缘细线悬于O点。用光滑的竖直绝缘挡板使小球B静止,B球的悬线竖直,A球静止时,A球悬线与竖直方向的夹角为=60°.重力加速度大小为g,不计小球的大小,两小球的电荷量始终不变,静电力常量为k,求:
(1)小球A所带电荷量的大小;
(2)小球B上悬线拉力的大小;
(3)撤去挡板的一瞬间,小球A、B的加速度的大小.
【答案】(1)由几何关系可知,A、B两球间的距离为L,设两球的带电量均为Q,则A球受到的库仑力为,由受力平衡可得,,解得。
(2)对B竖直方向受力分析得:
(3)撤去挡板的一瞬间 ,A球受力来不及改变,合力依然为零,加速度为0。
F在水平方向分力为
【知识点】库仑定律;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由几何关系可得,物体间距离为L,由受力平衡以及库仑定律求解。
(2)将AB间库仑力沿AB方向分解,改分力加上重力即为悬线拉力。
(3)撤去挡板的一瞬间 ,A依然平衡,加速度为零,AB间库仑力沿水平的分力使B球产生加速度。
14.如图所示,倾角为0=37°的斜面体固定在水平地面上,绕过斜面顶端定滑轮的细线一端连接在斜面底端、质量mB=1kg的物块B上,另一端吊着质量mA=2kg的物块A,连接物块B的细线与斜面平行,物块A离地面的高度为H=1.5m物块B与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面足够长,取重力加速度g=10m/s sin37°=0.6,cos37°=0.8,物块均可视为质点.现由静止释放物块B(物块A着地后不反弹),求:
(1)物块A开始向下运动过程中,细线的拉力大小;
(2)从释放物块B到A第一次刚落地过程中,细线拉力对物块B所做的功;
(3)从物块A第一次落地后到此后细线再次刚好绷紧的过程中,物块B与斜面间因摩擦而
产生的热量.
【答案】(1)向下运动过程AB加速度大小相等,设为a。
对A由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得解得
(2)
(3)由(1)得B向上加速度为,位移为,由,撤去拉力,继续上滑,加速度,向上位移,再次返回位移也等于0.5m,所以 从物块A第一次落地后到此后细线再次刚好绷紧的过程中总相对位移为1m,
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)物体A受拉力和重力,B受拉力重力和支持力,摩擦力,它们产生的加速度大小相等,由牛顿第二定律联立方程求解。
(2)拉力乘以移动距离即物块A离地面的高度就等于细线拉力对物块B所做的功。
(3)物体的动能转化为重力势能以及热能,由能量守恒定律求解。
15.某同学设计了一款小游戏,装置如图所示,固定在竖直面内、半径为R的光滑圆弧轨道AB所对的圆心角为=60°,圆弧轨道最低点与水平面相切于A点,质量为m的小球a放在水平面上的P点,给小球a一个大小为的水平向右的初速度(g为重力加速度),小球a沿水平面向右运动并滑上圆弧轨道,随后从圆弧轨道上的B点抛出,最后落到地面。已知PA之间的距离为2R,不计空气阻力,小球可视为质点,小球a在水平面上受到的阻力为其重力的0.25倍,求:
(1)小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小;
(2)小球a从B点抛出后在空中的最小速度;
(3)小球a从B点抛出到落地所用的时间。
【答案】(1)从P到A由动能定理得
在A点由牛顿第二定律得:
由牛顿第三定律得 小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小 等于
(2)从A到B由动能定理得:,由(1)得,,水平分速度为 , 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为水平分速度。
(3)竖直分速度为,
上升时间为,
上升高度为,
总的下降高度为,
下落时间,
总时间
【知识点】平抛运动;生活中的圆周运动
【解析】【分析】(1)由动能定理求解到A点的速度,由牛顿第二定律以及第三定律求解小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小;
(2) 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为在B点速的水平分速度。
(3)在B点后先上升后下落,上升时间加上下落时间即为总时间。
河南省新未来2022-2023学年高一下学期6月期末联考物理试题
一、选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.从t=0时刻开始,一质点的位移-时间图像如图所示,则下列说法正确的是(  )
A.质点可能做曲线运动 B.质点运动的初速度一定不为零
C.质点运动的速度越来越大 D.质点运动的加速度不变
2.当一带电云层靠近避雷针时,由于静电感应使避雷针尖端带上电荷,避雷针周围电场的电场线分布如图中虚线所示.一个电子以一定的速度进入电场(仅受电场力作用),轨迹如图中实线所示,则下列说法正确的是(  )
A.避雷针尖端带负电
B.电子一定是从 A向B运动
C.电子在A点加速度比在B点加速度小
D.若将电子从B点由静止释放,电子运动轨迹将与电场线重合
3.图甲为运动员掷铅球比赛时的情景,铅球掷出后,在空中运动的轨迹如图乙所示.a、b、c、d、e为轨迹上五点,c为轨迹的最高点,不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.铅球从d点到e点的过程比从a点到6点的过程中速度变化快
B.铅球从a点运动到c点和从c点运动到e点速度变化方向相同
C.铅球运动到c点时重力的功率最小,但不为零
D.铅球从a点运动到e点,合外力做的功小于重力势能的减少量
4.2023年5月30日,“神舟十六号”载人飞船入轨后,成功对接于空间站天和核心舱前向端口。“神舟十六号”和“神舟十五号”乘组成功会师于空间站,“神舟十五号”已于6月4日返回地面,空间站运行在离地约400km的圆轨道上.空间站绕地球做匀速圆周运动.下列说法正确的是(  )
A. “神舟十六号”的发射速度不大于第一宇宙速度
B.空间站在轨运行速度不小于第一宇宙速度
C.“神舟十六号”必须先进入空间站所在轨道与空间站同向绕行,然后加速才能实现对接
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,飞船的速度会增大
5.如图所示,用卡车通过装置拖货轮靠岸,卡车以速度v匀速向前行驶,定滑轮左侧的绳与竖直方向的夹角为0,右侧的绳与竖直方向的夹角为a,此时货轮的速度大小为(  )
A. B. C. D.
6.摩天轮边缘悬挂座舱,乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动.乘客旅行包放置在该摩天轮座舱水平板上,旅行包始终与水平板保持相对静止,在从最高点运动到最低点的过程中(  )
A.座舱水平板对旅行包的支持力先增大后减小
B.座舱水平板对旅行包的摩擦力先增大后减小
C.合力对旅行包先做正功后做负功
D.重力对旅行包做功的功率保持不变
7.如图甲所示,质量为m的物块放在光滑的水平面上,从t=0时刻,在水平拉力作用下由静止开始运动,拉力的功率随时间变化如图乙所示,则t=t0时刻物块的速度大小为(  )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图所示,A、B两个相同的茶杯放在餐桌上的自动转盘上,O为转盘圆心,B.O间距大于 A、
O间距,B杯中装满水,A杯是空杯,转盘在电动机的带动下匀速转动,A、B两杯与转盘始终
保持相对静止,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )
A.A受到的摩擦力比B的大
B.B受到的摩擦力比 A的大
C.增大转动的角速度,B一定先滑动
D.增大转动的角速度,A有可能先滑动
9.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个电荷量也为q的带电小球B固定于O点的正下方,小球A静止时与小球B在同一水平线上,此时细线与竖直方向的夹角0=60°,两带电小球均可视为点电荷.已知重力加速度为g,静电力常量为k.则下列说法正确的是(  )
A.细线的长为
B.带电小球B在A处的电场强度大小为
C.若小球A电荷量缓慢减小则A,B两球间的库仑力不断减小
D.若小球A电荷量缓慢减小,则细线上的拉力不断减小
10.如图所示,倾角=37°的粗糙斜面体固定在水平面上,一轻质弹簧放在斜面上,下端固定,弹簧处于自然状态.质量为1kg的物块(可视为质点)从斜面上某点由静止释放,物块向下运动1m时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为2J,物块继续向下压缩弹簧0.1m时动能达到最大.取重力加速度 g=10m/s2,sin 37°=0.6.cos 37=0.8.则下列说法正确的是(  )
A.物块与斜面间的动摩擦因数为0.25
B.弹簧的劲度系数为20N/m
C.从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能全部转化为摩擦产生的内能
D.物块向下运动过程中动能最大的位置仍不变
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.某实验小组利用如图甲所示的装置进行“探究加速度与合外力的关系”实验.
(1)下图是实验时补偿阻力的情形,其中正确的是   (填字母).
(2)如图乙是实验中获取的一条纸带的一部分,已知打点计时器电源频率为50Hz,其中A,B,C,D,E,F,G是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图乙所示,由纸带求出小车的加速度的大小为   m/s2(计算结果保留2位有效数字),如果当时电源的频率f<50Hz,但实验小组同学并不知道,那么测得的加速度值与真实值相比   (填“偏大”或“偏小”)。
(3)在满足实验条件时,研究小车质量一定的情况下其加速度a与砝码重力F(忘记测量砝码盘的质量,但其他操作均正确)的关系,得到a与F的关系应该是图丙中的_(填“1”“2”或“3”).
12.某同学用气垫导轨来验证机械能守恒定律,装置如图所示,装有遮光条的滑块放置在气垫导轨上的A位置,细线绕过固定在导轨右端的定滑轮,一端与滑块连接、另一端悬挂钩码.已知遮光条宽度为d,滑块与遮光条的总质量为M.A到光电门中心距离为工钩码的质量为m,当地重力加速度为g.
(1)开通气源,先调节气垫导轨水平,取下细线和钩码,将滑块轻放在气垫导轨上,如果滑块能   ,说明气垫导轨水平。
(2)挂上钩码将滑块从静测得滑块通光电门时遮光条的遮光时间为t如果表达式   成立(用题中所给物理量的符号表示),则机械能守恒定律得到验证。
(3)改变钩码质量,多次实验,每次让滑块从A点由静止释放,测得多组钩码质量m及遮光条遮光时间作t2 -图像,如果图像是一条倾斜直线且图像的斜率为   ,图像与纵轴的截距为   ,则机械能守恒定律得到验证.(均用题中所给物理量的符号表示)
13.如图所示,质量均为m、电荷量相同的小球A、B,用长均为L的绝缘细线悬于O点。用光滑的竖直绝缘挡板使小球B静止,B球的悬线竖直,A球静止时,A球悬线与竖直方向的夹角为=60°.重力加速度大小为g,不计小球的大小,两小球的电荷量始终不变,静电力常量为k,求:
(1)小球A所带电荷量的大小;
(2)小球B上悬线拉力的大小;
(3)撤去挡板的一瞬间,小球A、B的加速度的大小.
14.如图所示,倾角为0=37°的斜面体固定在水平地面上,绕过斜面顶端定滑轮的细线一端连接在斜面底端、质量mB=1kg的物块B上,另一端吊着质量mA=2kg的物块A,连接物块B的细线与斜面平行,物块A离地面的高度为H=1.5m物块B与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,斜面足够长,取重力加速度g=10m/s sin37°=0.6,cos37°=0.8,物块均可视为质点.现由静止释放物块B(物块A着地后不反弹),求:
(1)物块A开始向下运动过程中,细线的拉力大小;
(2)从释放物块B到A第一次刚落地过程中,细线拉力对物块B所做的功;
(3)从物块A第一次落地后到此后细线再次刚好绷紧的过程中,物块B与斜面间因摩擦而
产生的热量.
15.某同学设计了一款小游戏,装置如图所示,固定在竖直面内、半径为R的光滑圆弧轨道AB所对的圆心角为=60°,圆弧轨道最低点与水平面相切于A点,质量为m的小球a放在水平面上的P点,给小球a一个大小为的水平向右的初速度(g为重力加速度),小球a沿水平面向右运动并滑上圆弧轨道,随后从圆弧轨道上的B点抛出,最后落到地面。已知PA之间的距离为2R,不计空气阻力,小球可视为质点,小球a在水平面上受到的阻力为其重力的0.25倍,求:
(1)小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小;
(2)小球a从B点抛出后在空中的最小速度;
(3)小球a从B点抛出到落地所用的时间。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A. 位移-时间图像对应物体都做直线运动,A错误;
B.图像初始状态切线水平,初速度为0,B错误;
C.图像切线的斜率越来越大,速度越来越大,C正确;
D.质点速度越来越大,位移时间图像可以看成速度大小变化情况,但无法看出加速度变化情况,D错误;
故答案为:C。
【分析】位移时间图像切线斜率反应速度大小,位移-时间图像对应物体都做直线运动。
2.【答案】C
【知识点】电场强度;电场线
【解析】【解答】A.如果云层带负电,由于静电感应,尖端将带上正电荷,A错误;
B.尖端带负电,电子可以由B运动到A,B错误;
C.B点靠近尖端,电场强度较大,加速度较大,C正确;
D.因为不是匀强电场,不能保持电场力方向总于速度方向一致,所以电子运动轨迹不可能与电场线重合,D错误。
故答案为:C。
【分析】尖端附近场强大,电场力大,加速度较大。静电感应使尖端带电。
3.【答案】B
【知识点】曲线运动;功率及其计算
【解析】【解答】A.球做抛体运动,加速度恒定为重力加速度,所以每点速度变化快慢都相同,A错误;
B.加速度恒定为重力加速度,所以每点速度变化方向相同,B正确;
C.C点只有水平速度,重力功率为0,C错误;
D. 铅球从a点运动到e点 ,由于是抛体运动,合外力做功即为重力做功,根据功能关系,重力做功等于于重力势能的减少量,D错误 ;
故答案为:B。
【分析】物体运动过程只受重力作用,是抛体运动,加速度恒定,速度变化方向恒定。
4.【答案】D
【知识点】万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【解答】A.第一宇宙速度为最小发射速度,所以“神舟十六号”的发射速度不小于第一宇宙速度,A错误;
B. 第一宇宙速度为圆轨道最大运行速度,空间站在轨运行速度不大于第一宇宙速度,B错误;
C.卫星追击是先减速降低轨道,再加速升高轨道追击,不是在直接在同轨道加速追击,C错误;
D.“神舟十五号”沿椭圆轨道返回地球时,重力势能转化为动能,动能增加,速度增加,D正确;
故答案为:D。
【分析】第一宇宙速度为最小发射速度,最大环绕速度,卫星追击是先减速降低轨道,再加速升高轨道追击。
5.【答案】A
【知识点】运动的合成与分解
【解析】【解答】将卡车速度分解为沿绳子和垂直绳子方向速度,沿绳子方向速度为,将货轮速度分解为沿绳子和垂直绳子方向速度,沿绳子方向速度为,,故答案为:A。
【分析】卡车速度以及货轮速度为实际速度,为合速度,将其分别分解为沿绳子速度以及垂直绳子方向速度。
6.【答案】B
【知识点】功的计算;功率及其计算
【解析】【解答】A. 乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动 ,合力指向圆心,加速度指向圆心,在竖直方向先有向下加速度后有向上加速度,支持力先小于重力,后大于重力,所以在从最高点运动到最低点的过程中,支持力一直增大,A错误;
B.水平方向加速度先增大后减小,所以摩擦力也先增大后减小,B正确;
C. 匀速圆周运动,合力与运动方向垂直,不做功,C错误;
D.物体运动到水平位置重力功率为零,其他位置重力功率不为零,所以重力功率不可能保持不变,D错误;
故答案为:B。
【分析】将向心加速度分解为水平以及竖直方向,即可得出支持力以及摩擦力大小变化情况。
7.【答案】C
【知识点】功率及其计算
【解析】【解答】 【解答】拉力做功即为合力做功,图像与坐标轴围成的面积即为合力做功,根据动能定理可得,故答案为:C。
【分析】合力做功等于动能变化,图像与坐标轴围成的面积即为合力做功。
8.【答案】B,C
【知识点】匀速圆周运动;向心力
【解析】【解答】AB.两个物体共轴转动,角速度相同,摩擦力提供向心力,,角速度相同,圆周运动半径越大,向心力越大,摩擦力越大,B的摩擦力较大,A错误,B正确;
BC.B圆周运动所需向心力较大,摩擦力提供向心力, 增大转动的角速度 ,所以肯定B先达到最大静摩擦力,B一定先滑动,C正确,D错误;
故答案为:BC。
【分析】摩擦力提供向心力,共轴转动,角速度相等,半径越大,向心力越大。
9.【答案】A,B,C
【知识点】库仑定律;共点力的平衡
【解析】【解答】AB.由受力平衡可得电场力大小为,电场强度为,根据库仑定律,,由由几何关系绳长等于,AB都正确;
CD.重力拉力与库仑力可以围成一个封闭的矢量三角形,该矢量三角形与三角形OAB相似,所以有,mg和OB,OA不变,所以F拉不变, 若小球A电荷量缓慢减小 ,AB间距减小,库仑力减小,C正确,D错误;
故答案为:ABC。
【分析】利用库仑定律求解库仑力,利用相似三角形求解力的变化。
10.【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】AB.动能达到最大,摩擦力与弹力的合力等于重力向下分力,, 物块向下运动1m时刚好与弹簧接触,此时物块的动能为2J ,速度为2米每秒,可得加速度大小为2米每二次方秒,,联立两个式子可得动摩擦因数为0.5,F弹为2N,由胡克定律可得劲度系数为20牛每米,A错误,B正确;
C.从开始运动到物块动能最大的过程中,物块损失的机械能转化为摩擦产生的内能以及弹簧弹性势能,C错误;
D:始物向下运动过程中动能最大的位置仍不变 ,D正确;
故答案为:BD。
【分析】物块运动过程机械能转化为内能和弹簧弹性势能,受力平衡时,速度最大。
11.【答案】(1)B
(2)0.20;偏大
(3)1
【知识点】探究加速度与力、质量的关系
【解析】【解答】(1)补偿阻力要不加砝码拉动,后面要拖着纸带,所以答案为:B。
(2)根据逐差法求解加速度,频率偏小,打点时间偏大,所以计算时实际距离变得更长,但计算的时间不变,因为同学并不知道,由加速度的表达式可得,a偏大。
(3) 忘记测量砝码盘的质量 ,但砝码盘也会产生拉力,所以加速度对应会偏大一些,所以为图1。
【分析】(1)补偿阻力要不加砝码拉动,后面要拖着纸带。
(2)频率偏小,打点时间偏大,逐差法求解加速度。
(3) 忘记测量砝码盘的质量 ,但砝码盘也会产生拉力,所以单独砝码较小的拉力产生了更大的加速度,加速度偏大。
12.【答案】(1)静止
(2)
(3);
【知识点】验证机械能守恒定律
【解析】【解答】(1) 导轨水平,滑块不能滑动保持静止。
(2)钩码减小的重力势能转化为钩码和滑块的动能,即。
(3)由 得,对应图像斜率为, 图像与纵轴的截距为。
【分析】(1)导轨水平,滑块不能滑动保持静止。
(2)忽略空气阻力,减小的重力势能等于整体增加的动能。
(3)由(2)中表达式得到图像斜率与截距。
13.【答案】(1)由几何关系可知,A、B两球间的距离为L,设两球的带电量均为Q,则A球受到的库仑力为,由受力平衡可得,,解得。
(2)对B竖直方向受力分析得:
(3)撤去挡板的一瞬间 ,A球受力来不及改变,合力依然为零,加速度为0。
F在水平方向分力为
【知识点】库仑定律;共点力的平衡;牛顿第二定律
【解析】【分析】(1)由几何关系可得,物体间距离为L,由受力平衡以及库仑定律求解。
(2)将AB间库仑力沿AB方向分解,改分力加上重力即为悬线拉力。
(3)撤去挡板的一瞬间 ,A依然平衡,加速度为零,AB间库仑力沿水平的分力使B球产生加速度。
14.【答案】(1)向下运动过程AB加速度大小相等,设为a。
对A由牛顿第二定律得
对B由牛顿第二定律得解得
(2)
(3)由(1)得B向上加速度为,位移为,由,撤去拉力,继续上滑,加速度,向上位移,再次返回位移也等于0.5m,所以 从物块A第一次落地后到此后细线再次刚好绷紧的过程中总相对位移为1m,
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【分析】(1)物体A受拉力和重力,B受拉力重力和支持力,摩擦力,它们产生的加速度大小相等,由牛顿第二定律联立方程求解。
(2)拉力乘以移动距离即物块A离地面的高度就等于细线拉力对物块B所做的功。
(3)物体的动能转化为重力势能以及热能,由能量守恒定律求解。
15.【答案】(1)从P到A由动能定理得
在A点由牛顿第二定律得:
由牛顿第三定律得 小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小 等于
(2)从A到B由动能定理得:,由(1)得,,水平分速度为 , 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为水平分速度。
(3)竖直分速度为,
上升时间为,
上升高度为,
总的下降高度为,
下落时间,
总时间
【知识点】平抛运动;生活中的圆周运动
【解析】【分析】(1)由动能定理求解到A点的速度,由牛顿第二定律以及第三定律求解小球a刚滑上圆弧轨道时对圆弧轨道的压力大小;
(2) 小球a从B点抛出后在空中的最小速度 即为在B点速的水平分速度。
(3)在B点后先上升后下落,上升时间加上下落时间即为总时间。

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